土壤初始含水量对微咸水入渗特征影响

由于淡水资源短缺,微咸水开发利用成为缓减农业水资源短缺的重要措施。但由于微咸水中含有各种盐分离子影响土壤人渗特征,并对不同土壤初始含水量会表现出不同影响程度。本文进行了不同初始含水量条件下微咸水人渗试验．结果表明在低含水量情况下,土壤累积人渗量随着含水量增加而增加,但在高含水量表现不很明显。同时利用Green—Ampt人渗公式对实验资料进行分析,发现随着含水量增加土壤饱和导水能力增加,而湿润锋处吸力减少,与利用饱和导水能力测定结果相一致。     

微咸水滴灌对黄瓜产量及灌溉水利用效率的影响

试验主要研究了华北半湿润地区微咸水滴灌条件下,滴头正下方0.2 m深度土壤基质势分别控制在－10～－50 kPa时,不同盐分浓度微咸水(2.2～4.9 dS/m)对黄瓜产量、灌水量及灌溉水利用效率(IWUE)的影响。研究发现当灌溉水电导率(EC)大于1.1 dS/m时,黄瓜的产量随着EC的增大而降低。当滴头下0.2 m深度土壤基质势控制在－25～－35 kPa时,黄瓜表现出来的耐盐性最强,EC每升高1 dS/m产量大约降低3%。总的趋势是土壤基质势控制越高(－10 kPa)处理的灌溉量越多,IWUE越低,而土壤基质势控制越低(－50 kPa)处理的灌溉量越少,IWUE越高。通过研究,在年降雨量大约为600 mm的半湿润地区,当没有足够的淡水用于作物灌溉时,可以在采用一系列灌溉与栽培管理措施条件下,利用2.2～4.9 dS/m的微咸水来灌溉黄瓜等对盐分中等敏感的作物。     

微咸水滴灌对绿洲棉田水盐运移特征及棉花产量的影响

在南疆绿洲棉田,以河水为对照(CK),利用咸水与河水混合方式,设置矿化度为3,5g/L的微咸水,研究微咸水滴灌对棉田水盐运移特征及棉花产量的影响。结果表明:矿化度为3,5g/L处理的土壤含水量、含盐量在整个生育期呈上升趋势,且随矿化度增加而增大,盛花期(7月21日)前土壤含水量差异不显著,CK的土壤含盐量最高,盛花期后土壤含盐量5g/L3g/LCK,差异显著(p0.05)。垂直方向,土壤深度增加土壤含水量增大,且随着微咸水矿化度增加土壤含水量呈增大趋势,不同处理在盛花期以后差异显著;随土壤深度的增加土壤含盐量呈下降趋势,滴灌次数越多处理间差异越大,至盛铃期(8月4日)达显著水平。水平方向,距离滴头越远土壤含水量越小,且随着矿化度增加土壤含水量逐渐增大;3,5g/L土壤含盐量在盛花期前低于CK,盛花期后距离滴头越远土壤含盐量下降越小,且与矿化度呈正相关。与CK相比,3g/L皮棉产量下降2.1%,差异不显著,5g/L则下降9.6%,差异显著,产量下降主要原因是单株结铃数和单铃重显著下降,而对衣分影响不显著。因此,棉花盛花期前可利用微咸水进行滴灌,且微咸水矿化度不宜超过3g/L。     

几种光合作用光响应模型对烟草的适用性分析

为探讨不同光响应曲线模型对烟草的适用性,分别测定云南赵桅基地K326叶片在20、30和35℃下的净光合速率光响应曲线,昭通自然条件下红花大金元(红大)、KRK26和云烟99叶片净光合速率的光响应曲线.用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、动力学模型、指数模型以及叶子飘等构建的新光响应模型(新模型)对各光响应曲线进行拟合.结果表明,新模型对光饱和、非光饱和及光抑制的光响应曲线拟合均较好,指数模型对光饱和的光响应曲线拟合较好,其它3个模型对任何一种光响应的拟合效果均较差.指数模型和新模型拟合的最大净光合速率(Pmax)与实测值最接近,其它3个模型拟合的Pmax值偏高,以非直角双曲线模型偏高最明显.直角双曲线模型和非直角双曲线模型拟合的表观量子效率(α)普遍接近或超过最大量子效率理论值范围,指数模型和新模型拟合的α值在正常范围内,动力学模型拟合的α值则偏低.非直角双曲线模型拟合的光补偿点(Ic)明显低于实测值,其它模型拟合的Ic与实测值均较接近.直角双曲线模型、非直角双曲线模型和动力学模型不能直接计算光饱和点(Is),新模型拟合的Is与实测值均接近,出现光饱和及光抑制时,指数模型拟合的Is也与实测值接近.研究结果表明,以新模型对烟草光响应曲线进行拟合较为合理.     

微咸水入渗下施加石膏对盐碱土水分运动特征的影响

基于一维垂直土柱积水入渗和水平土柱吸渗试验,研究了微咸水入渗条件下,石膏施量(0,0.1,0.2,0.4,0.6kg/m~2)对盐碱土入渗特性及水动力参数的影响。结果表明:(1)微咸水入渗条件下,施加石膏能够降低土壤入渗速率,增加土壤保水性能;随石膏施量的增大,Philip入渗模型吸渗率S逐渐减小并趋于稳定。(2)随着石膏施量的增加,饱和体积含水率增加,而饱和导水率减小,其变化均符合二项式关系。(3)van Genuchten模型参数α值随着石膏施量的增加而减小,而土壤水分特征曲线指数n值增大。(4)土壤水分扩散率随着石膏施量的增加而递减,当石膏施量0.4kg/m~2时,土壤水分扩散率趋于稳定。施加石膏能够改善微咸水在盐碱土中的水分运动特性,提高微咸水利用率。     

微咸水灌溉下土壤水盐动态及对作物产量的影响

华北平原农业灌溉用水非常紧缺,水资源日益缺乏与粮食需求日益增多之间的矛盾尖锐。充分利用微咸水资源是缓解这一矛盾的重要途径之一。该文以中国农业大学曲周试验站1997－2005年冬小麦和夏玉米微咸水灌溉田间长期定位试验为基础,研究了充分淡水、充分淡咸水、关键期淡水、关键期淡咸水和不灌溉等5个处理下土壤饱和电导率和含盐量的动态变化,探讨了微咸水灌溉对冬小麦和夏玉米产量的影响。结果表明：土壤水盐动态呈受灌溉和降雨影响的短期波动和受季节更替影响的长期波动;在正常降雨年份,使用微咸水进行灌溉是可行的,不会导致土壤的次生盐渍化;微咸水灌溉虽然导致冬小麦和夏玉米产量降低10%～15%,但节约淡水资源60%～75%。如果降雨量达到多年平均水平以及微咸水灌溉制度制订合理,微咸水用于冬小麦/玉米田间灌溉前景广阔。     

枸杞微咸水滴灌土壤水盐运移特征及产量研究

为了缓解水资源短缺,开发利用地下微咸水对宁夏银北盐碱地区枸杞进行不同灌水定额试验。结果表明:微咸水滴灌下,土壤含水量纵向60 cm土层内及水平方向随灌水定额的增大先减少后增加,60 cm土层下随之而减少;土壤含盐量纵向80 cm土层内随灌水定额的增大而减少,80 cm土层下随之而增加,水平方向先增加后减少,整体脱盐效果明显;枸杞生育期内长势良好,无死苗减产现象。综合各项因素,说明短期内利用微咸水滴灌枸杞是可行的,且灌水定额549 m3/hm2较为适宜。     

不同类型咸水滴灌对土壤盐分的影响及棉花产量响应

棉花是鲁北平原种植的重要经济作物,合理利用微咸水和咸水资源是解决棉花季节干旱问题的重要途径。通过田间小区试验,以淡水滴灌处理为对照,设置不同盐分梯度的咸水滴灌处理,研究2种类型咸水滴灌对棉田土壤水分和盐分的分布影响以及棉花产量的响应。结果表明,咸水滴灌条件下主要影响棉田40~100 cm土壤水分的变化,碳酸氢钠型和氯化钠型咸水处理对土壤含水量的影响没有显著差异。利用EC值低于8 d S·m~(-1)的咸水进行补灌,棉田0~40 cm土壤盐分积累不明显,灌溉水EC值为10 d S·m~(-1)的氯化钠型咸水灌溉在0~100 cm土壤盐分有明显的积累。滴灌补灌EC值不大于6 d S·m~(-1)的碳酸氢钠型咸水和不大于8 d S·m~(-1)的氯化钠型咸水对棉花产量没有明显的影响,滴灌补灌7 d S·m~(-1)碳酸氢钠型和10 d S·m~(-1)氯化钠型咸水明显降低棉花产量。从土壤盐分的积累和棉花产量来看,在鲁北平原可以利用6 d S·m~(-1)咸水滴灌对棉花进行补灌;利用咸水滴灌,要同时考虑灌溉水盐分的数量和盐分组成,碳酸氢钠型咸水要更加谨慎利用。     

不同阳离子组成微咸水灌溉对生菜光合和离子吸收特性的影响

为探究不同微咸水水质对土壤盐分和作物生长的影响,在日光温室条件下,以生菜为供试对象开展盆栽试验,以CaSO4的饱和溶液为对照(CK),向去离子水中添加氯化盐形成不同阳离子组成的微咸水处理(Na+,TNa;Na+/K+比为1 ∶ 1,TNa-K;K+,TK),各处理添加盐分总摩尔量相同,研究灌溉水中不同阳离子组成对土壤盐...     

农膜残留对大豆光生理特征及生物量累积的影响

农膜覆盖技术的应用及推广极大地提高了干旱半干旱地区的农业产量,促进了当地农业发展及社会经济效益。然而,由于农膜碎片化程度高、回收难度大、降解周期长,使得残留在土壤中的农膜日益增多,严重威胁着作物生长、土壤健康以及农业可持续发展。尽管农膜残留对土壤质量影响的研究较多,但对于其种类(可降解或不可降解)及残留累积量对作物光生理特征的研究还相对较少。本试验以大豆为研究对象,对比普通聚乙烯(PE)和生物降解(BP)两种农膜(残片大小为0.5～2 cm),研究不同农膜残留累积量(土壤重量的0、0.1%、0.5%、1.0%)下大豆花期及初荚期叶片光合作用光、CO_2响应曲线特征及花期、收获期的植株生物量,探讨塑料类型及残留量对大豆光生理特征及生物量累积的影响。结果表明:PE残留导致大豆叶片光补偿点在花期降低23.96%,而初荚期升高51.38%,说明PE残留导致大豆叶片弱光利用能力在花期提升,但在初荚期被抑制。在初荚期,BP残留使光补偿点降低54.82%,且光饱合点升高58.12%,从而提高了叶片强光适应能力,增大了叶片光能利用范围。同时, PE和BP添加使暗呼吸速率分别增长30.56%和22.28%,从而导致干物质消耗增加。土壤中PE、BP残留量的增加,最大光合力分别降低36.49%和23.56%,表明大豆叶片CO_2利用能力减弱; CO_2补偿点分别降低67.96%和38.91%,从而提高了叶片低浓度CO_2的利用能力,并降低光呼吸速率,从而减少了干物质的消耗。此外,不同农膜及残留量处理下,仅在花期0.1%与0.5%残留量的BP处理中,地下生物量随农膜残留量的增加显著降低,其他各处理间地上及地下生物量无明显变化。光响应及CO_2响应曲线各拟合参数与生物量的Pearson相关性分析结果表明,收获期PE处理下,地上生物量与光补偿点呈显著负相关,而光呼吸速率、CO_2补偿点、初始羧化效率与生物量(地上+地下)的积累有较强相关性。因此,PE农膜残留量增加提高了大豆花期叶片对于弱光的利用能力而减弱初荚期对弱光的利用能力,BP农膜残留量增加则会增强初荚期叶片对弱光的利用,也对大豆叶片适应强光的能力有所提升。     

不同氮形态对镉胁迫下小白菜生长及镉含量的影响

【目的】研究施用速效氮肥（全铵、全硝、硝铵复合和尿素）对镉（Cd）污染土壤小白菜生长和Cd含量的影响,为合理选择氮肥,缓解Cd对植物生长的胁迫并减少Cd在作物体内的积累提供依据。【方法】以小白菜为试材,采用菜园土进行了盆栽试验。以CdCl2溶液模拟土壤Cd胁迫,设土壤Cd含量0、1、3和5 mg/kg 4个水平,每个胁迫水平分别供应小白菜铵态氮、硝态氮、硝铵（1:1）和尿素4种氮形态,总氮添加量均为N 400 mg/kg土。收获后分析各处理间小白菜的生长、光合、氧化胁迫及Cd含量的差异。【结果】 1）与无Cd对照相比,Cd 1 mg/kg处理水平下,全铵、全硝、硝铵和尿素处理的小白菜可食部分鲜重分别下降了31%、16%、21%和26%;Cd 3 mg/kg处理水平下分别下降了58%、28%、35%和39%;Cd 5 mg/kg处理水平下分别下降了83%、38%、52%和69%。全硝和硝铵处理间小白菜Cd耐受系数（TICd）差异不显著,但均高于全铵和尿素处理。2）与无Cd对照相比,Cd 1 mg/kg处理下,全铵、全硝、硝铵和尿素处理小白菜叶片的光合速率分别下降了14%、10%、12%和13%;Cd 3 mg/kg处理分别下降了33%、22%、25%和40%;Cd 5 mg/kg处理分别下降了53%、42%、41%和56%。与无Cd对照相比,1 mg/kg Cd浓度时全铵、全硝、硝铵和尿素处理小白菜叶片的丙二醛含量分别增加了11%、4%、9%和11%;超氧自由基产生速率分别增加了5%、1%、2%和4%,综合比较,以全硝处理下小白菜受Cd的光合抑制及氧化胁迫相对最小。3）3个Cd处理水平,均以施用全铵和尿素处理的小白菜体内Cd含量最高,硝铵处理次之,全硝处理最低。【结论】在供试菜园土上,小白菜施用铵态氮和尿素易引起Cd在小白菜体内的积累。施用硝态氮可缓解Cd诱导的光合抑制和氧化胁迫,减轻Cd对小白菜的生长胁迫,降低作物体内Cd的含量。     

Foliar application of zinc alleviates the heat stress of pakchoi (Brassica chinensis L.)

Abstract

Experiments were conducted to examine whether the foliar application of zinc (Zn) could mitigate the adverse effects of heat stress on pakchoi plants. Two varieties of pakchoi (Aikangqing and Wuyueman) were foliar applied with ZnSO₄·7H₂O (0%, 0.02%, 0.05%, 0.10%, 0.20%, 0.40%, 0.60%, and 0.80%), and then subjected to two temperature levels (22°C/16°C, day/night; 40°C/30°C, day/night). Heat stress decreased the net photosynthetic rate (P_n) (50.65% and 62.14% for Aikangqing and Wuyueman, respectively), chlorophyll content, chlorophyll fluorescence ratio (F_v/F_m), and effective quantum yield of PSII photochemistry (ΦPSII) of the leaves. Foliar application of ZnSO₄·7H₂O (0.02%–0.40%) effectively alleviated the heat stress in pakchoi by enhancing shoot Zn concentration, superoxide dismutase (SOD) activity, chlorophyll content, F_v/F_m, and ΦPSII. P_n increased by 12.61%–46.19% and 45.73%–119.01% in Aikangqing and Wuyueman compared with those without Zn treatments, respectively. Fuzzy comprehensive evaluation and the extreme model showed that Aikangqing and Wuyueman treated with 0.1218%–0.1220% ZnSO₄·7H₂O (approximately 0.004?M Zn²⁺) and 0.2178%–0.2744% ZnSO₄·7H₂O (approximately 0.008?M Zn²⁺) exhibited the most heat resistance, respectively. Furthermore, Zn (0.02%–0.80% ZnSO₄·7H₂O) application had no significant effect on most physicochemical parameters under normal temperature, which only increased shoot Zn and SOD. The results suggest that additional Zn would be required to fully protect plant growth from heat stress. Foliar application enhanced Zn concentration in leaves, thereby maintaining the SOD activity and membrane stability and protecting photosynthesis against heat damage.     

Effects of Ca,Mg, K,Na, and pH on Copper Toxicity to Pakchoi (Brassica chinensis L.)

The influence of calcium, magnesium, sodium, and potassium (Ca²⁺, Mg²⁺, Na⁺, K⁺) ions and pH on copper (Cu) toxicity to pakchoi (Brassica chinensis L.) was independently estimated by measuring root elongation in nutrient solutions. Increases in Ca²⁺, Mg²⁺, and hydrogen (H⁺) significantly increased the 5-d EC50Cu_T (expressed as total soluble Cu) by a factor of 12 for all treatments, which clearly demonstrated the limitation of using total Cu concentration to predict Cu toxicity to pakchoi. EC50{Cu²⁺} (expressed as free Cu²⁺ activity) was not significantly influenced by changing the Ca²⁺, Mg²⁺, and H⁺ activities. The nonlinear relationship between EC50{Cu²⁺} and cations indicated that competition for binding sites between Cu²⁺ and cations was not a significant factor in determining toxicity of Cu²⁺ for pakchoi. The lower variation of EC50{Cu²⁺} suggests that free Cu²⁺ activity was a better predictor of toxicity to pakchoi than EC50Cu_T.     

利用一维代数模型分析微咸水入渗特征

由于淡水资源短缺,微咸水的开发利用成为缓解农业水资源短缺的重要措施,为了研究微咸水条件下的土壤入渗过程,进行了室内微咸水垂直一维入渗试验,分析了不同矿化度的微咸水累积入渗水量随时间的变化过程,并利用一维代数入渗模型模拟计算了土壤含水率剖面。结果表明：含水率模拟计算结果与实测值相吻合。同时利用一维代数入渗模型和Green-Ampt模型对试验资料进行处理,结果表明两模型均可以比较精确地描述微咸水入渗过程,因此两模型可以互相计算参数,但长历时入渗用Green-Ampt模型计算更加精确。     

不同供氮水平及水分调控条件下水稻光合作用光响应特征

为了揭示不同水氮调控对水稻功能叶片光合作用光响应特征的影响,在2种供氮水平下,针对分蘖末期和拔节孕穗期开展了不同土壤水分状况下水稻功能叶片光合速率的光响应特征研究。实测结果表明,随土壤水分的降低,水稻功能叶片的光响应曲线下降,且在光强高于400μmol/(m2.s)时,不同土壤水分状况的光响应曲线差距变大,低氮处理光响应曲线受水分亏缺的影响较大。基于实测结果,建立水稻叶片光合速率光响应曲线的数学模拟,得到不同水氮处理水稻功能叶片光响应的特征参数,结果显示最大净光合速率、光饱和点随着土壤水分的降低而下降、其中低氮处理下降幅度较大,在复水后均出现反弹。因此,水分胁迫会降低水稻叶片对强光的适应能力,但此能力在复水后可恢复,在200～300kg/hm2施氮量范围内,增加施氮量可以有效改善叶片光响应特征、并有效促进复水之后反弹补偿的产生,在制定水稻节水灌溉的土壤水分调控指标时,要考虑不同的施氮水平的影响。     

微咸水混灌对土壤理化性质及冬小麦产量的影响

根据中科院南皮生态农业试验站2002～2005年的冬小麦微咸水混灌田间试验资料,以淡水为对照研究了矿化度分别为3、4、5 g/L的微咸水混灌对土壤积盐率、土壤饱和浸提液钠吸附比（SAR）、冬小麦产量和产量构成因素以及水分利用效率的影响,从而确定适宜的灌溉水矿化度上限。结果表明,微咸水灌溉后土壤积盐程度与灌溉水矿化度呈正相关;微咸水灌溉会使土壤饱和浸提液的SAR升高,且影响深度因灌溉水矿化度而异。通过对冬小麦产量和产量构成因素的分析可得,在非偏旱年利用微咸水灌溉的矿化度不宜超过3 g/L,偏旱年不宜采用微咸水进行灌溉,或灌溉后应采取措施缓解盐分胁迫,水分利用效率与灌溉水矿化度呈负相关,综合各种因素可以认为3 g/L是当地微咸水灌溉的矿化度的上限。     

Effects of nitrogen rate and nitrogen form on glycine uptake by pakchoi (Brassica chinensis L.) under sterile culture

It is well known that plants are capable of taking up intact amino acids. However, how the nitrogen (N) rates and N forms affect amino acid uptake and amino acid nutritional contribution for plant are still uncertain. Effects of the different proportions of nitrate (NO₃^?), ammonium (NH₄⁺) and ¹⁵N-labeled glycine on pakchoi seedlings glycine uptake were investigated for 21 days hydroponics under the aseptic media. Our results showed that plant biomass and glycine uptake was positively related to glycine rate. NO₃^? and NH₄⁺, the two antagonistic N forms, both significantly inhibited plant glycine uptake. Their interactions with glycine were also negatively related to glycine uptake and glycine nutritional contribution. Glycine nutritional contribution in the treatments with high glycine rate (13.4%–35.8%) was significantly higher than that with low glycine rate (2.2%–13.2%). The high nutritional contribution indicated amino acids can serve as an important N source for plant growth under the high organic and low inorganic N input ecosystem.     

去电子处理微咸水矿化度对土壤水盐运移特征的影响

为探究去电子处理微咸水对土壤水盐运移的影响,该文通过室内土柱试验,分析了不同矿化度微咸水(0.14、2、3、4、5 g/L)经去电子处理后土壤水分入渗及盐分分布规律。结果表明:不同矿化度去电子微咸水土壤入渗速率及湿润锋运移速率明显大于未处理微咸水,入渗时间为200 min时,累积入渗量和湿润锋运移深度在矿化度为4 g/L时增加幅度最大。相同矿化度去电子微咸水与未处理微咸水相比,Philip入渗公式吸渗率、Green-Ampt入渗公式饱和导水率及湿润锋处吸力均显著增加。去电子微咸水能够显著提高土壤的持水效率和上层土壤盐分的淋洗效果,矿化度为4 g/L时,相对淋盐率和Na+相对淋洗率最大。该研究表明去电子化处理能够改善土壤水盐运移特性,有利于微咸水安全利用。     

不同土质下灌水盐度对滴灌棉花生理及产量品质的影响

在干旱、半干旱地区利用微咸水进行灌溉可以缓解淡水资源供需矛盾,但其灌溉效果与土壤质地是否相关有待研究。该研究旨在探讨灌水矿化度对不同土壤质地滴灌棉花生长发育和籽棉产量、纤维品质的影响。2022 年进行桶栽试验, 设置 2 种玛纳斯河流域常见的棉田土壤质地（砂壤土 T1、砂土 T2）和 4 个灌水矿化度（0.85（S0）、2.00（S1）、 5.00（S2）、8.00g/L（S3））,共 8 个试验处理,研究不同处理下棉花光合指标、株高、茎粗、产量及品质。结果表明： 随灌水矿化度增大,在砂土中棉花苗期后株高、茎粗、净光合速率、蒸腾速率、单铃质量、单株铃数、产量、灌溉水利 用效率和断裂比强度均呈现减小趋势,S3 处理的蒸腾速率在蕾期较 S0 降低 10.61%;而在砂壤土条件下,各指标呈先增 后减趋势,S1 处理净光合速率较 S0 增加 8.40%。随灌水矿化度升高,2 种土壤质地下棉花的最大荧光呈现减小趋势, 非光化学淬灭呈现增加趋势。通过回归分析可知,砂土棉田棉花产量与灌水矿化度呈负相关关系,而在砂壤土棉田中, 用小于 3.69 g/L 的灌溉水不会降低棉花产量。利用通径分析可知,在砂壤土条件下,棉花茎粗、蒸腾速率是影响产量的主要因素,株高是影响马克隆值的主要因素。在砂土条件下,非光化学淬灭系数、蒸腾速率是影响产量的 主要因素,株高、蒸腾速率是影响马克隆值的主要因素。该研究可为玛纳斯河流域不同土质棉田合理利用微咸水资源提供理论依据与技术支撑。     

海藻叶面肥对菠菜和不结球白菜产量和品质的影响

海藻叶面肥是以海藻为原料,经不同加工工艺制成的一类叶面肥品种。采用塑料大棚和露地种植方式,研究了8种海藻叶面肥对菠菜和不结球白菜产量和品质的影响。结果表明,8种海藻叶面肥对菠菜和不结球白菜都有不同程度的增产效果,大多数叶面肥增产10%以上,其中增产效果最明显的是海带浆型叶面肥,其次是甘露醇型和赤霉素型叶面肥。叶面喷施海藻叶面肥对菠菜和不结球白菜中的可溶性蛋白基本没有影响,可明显提高其可溶性糖和Vc含量,降低其硝酸盐含量。